CN2618268Y - 一种屏蔽控制电缆 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开一种能适用于有强电磁干扰环境的高压变电站作控制设备信号传输载体的屏蔽控制电缆。如摘要附图所示，现有屏蔽控制电缆的屏蔽层采用铜带螺旋形缠绕，而本屏蔽控制电缆的屏蔽采用导磁材料(如屏蔽钢)和良导电材料构成连续纵包成金属管状屏蔽层[3]和[4]。在应用中将屏蔽控制电缆的外屏蔽层[3]和[4]两端接地，以反射和吸收干扰为主的屏蔽方式缓解骚扰源对电缆连接设备的干扰；如屏蔽层内包有带屏蔽的导线时，屏蔽线只能在敏感元件侧一端接地，避免两端接地引入干扰。连续纵包的管状良导电屏蔽体不仅进一步提高了对高频干扰的反射屏蔽作用，而且增加了对高、低频干扰的吸收屏蔽作用和磁场屏蔽作用。

Description

一种屏蔽控制电缆
本实用新型涉及一种控制设备电源及电信号传输载体，尤其是由导体、绝缘材料、屏蔽体及塑料护套构成的屏蔽控制电缆。
至今，市场上出售的屏蔽控制电缆就是这种结构。屏蔽效果较好的屏蔽控制电缆的屏蔽层是由铜带绕包而成，一般的屏蔽控制电缆体则是由铝箔及铜丝编制金属网构成。屏蔽层一端接地主要对电场干扰有屏蔽作用；两端接地时能起到高频反射防干扰的作用，但由于其存在网孔和纵向不连续(螺旋式缠绕)的原因，这种防干扰效果也是有限的。因此，在某些电磁强干扰环境下特别是微电子设备最怕的快速瞬变脉冲串干扰，现有的屏蔽控制电缆是难以胜任的。
目前，高压变电站采用的控制电缆就是这种屏蔽控制电缆。由于该电缆的屏蔽体由非导磁材料，并且成螺旋形不是纵向连续。因此当屏蔽体感受到高频脉冲串快速瞬变干扰时，屏蔽控制电缆因屏蔽层纵向不连续降低了反射屏蔽效果；又因铜带薄且非导磁材料集肤效应差，使干扰波能穿透这类结构的屏蔽体进入电缆芯线，干扰接入电缆的两端设备。如发电厂及变电站内的电缆连接设备处附近落雷、强大的电网故障电流流经平行于电缆的母线在初始阶段所形成的快速瞬变干扰就会如此。这种屏蔽控制电缆对于这类电流耦合干扰以及高频电场耦合干扰的屏蔽效果是较低的，有时会导致微电子装置失去正常工作能力，甚至造成元器件损坏。
本实用新型的任务是提供一种屏蔽控制电缆，使之能适用于有强电磁干扰的高压变电站环境。为达到此目的，本实用新型的解决方案是将屏蔽控制电缆的屏蔽层由导磁性材料和良导电体构成的连续纵向包制成无孔无缝的管状双层屏蔽体，构成一种新型屏蔽控制电缆。
这种屏蔽控制电缆的管状良导电体外屏蔽层对高频骚扰源的反射屏蔽作用比铜带绕包屏蔽层有更好的屏蔽效果；管状导磁内屏蔽层使穿透过外屏蔽层到达内频蔽层的高频干扰波转换成涡流，以热能的形式将其消耗，产生吸收屏蔽效果，这种屏蔽效果是现有屏蔽控制电缆所不能比拟的。此外，新型屏蔽控制电缆在静磁屏蔽方面及对低频骚扰源的屏蔽效果是现有屏蔽控制电缆所不具备的。
采用本屏蔽效果更好的屏蔽控制电缆可使电缆引入传导性干扰的强度得到进一步降低甚至消除，原本因电缆引入的干扰会导致微电子设备不正确动作或元件损坏造成的电网恶性事故得以降低到最低限度乃至消除；为电网的安全运行、可靠供电提供了有力保障，其经济效益和社会效益是很明显的。
新型电缆的使用方法是：屏蔽控制电缆的内屏蔽层是采用表面镀锡(铝)的频蔽钢。为保证电缆有良好的弯曲性能，采用皱纹型钢带纵包而成；外屏蔽层由良好地导电材料纵包制成。控制电缆屏蔽层两端与被连接设备的金属壳体制端子箱和控制(保护)柜通过专用连接头与箱柜紧密相连，连接方便且接触电阻小。端子箱和控制(保护)柜与接地网采用绑接方式接地，电缆屏蔽层通过两端设备的金属外壳间接地网实现无缝连接，为设备提供了严实的屏蔽保护作用。在当高频骚扰电流从屏蔽层中流过时，因屏蔽层电流产生的反向磁链而抵御外磁场的干扰，能在较大程度上削弱高频磁场对内导体产生的干扰强度；对于部分穿越良导电体屏蔽层的高频磁链经过屏蔽钢屏蔽体时，高频干扰波在屏蔽钢表面产生涡流被吸收，从而更为有效地抑制了高频电磁场通过电缆芯线对联接设备的干扰。
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明：
附图1：为屏蔽控制电缆的结构示意图。图中的[1]是电缆芯线，在单股铜线或多股细铜线绞合导线外挤包塑料绝缘而成；[2]是聚乙烯成缆绑扎层；[3]是导磁性材料作的管型内屏蔽层(为了电缆的柔性，采用皱纹形结构)；[4]是良导电体作的管型内屏蔽层；[5]为PVC外绝缘和外护套。
附图2：为直流电源柜用屏蔽控制电缆的实用接线示意图。附图中的[6]、[7]是屏蔽控制电缆两端联接设备的金属柜体、直流***绝缘监视仪机箱及信号传感器[8]；[9]是电站接地网；[10]内置弱信号屏蔽控制电缆(屏蔽层为铜丝编织导体)的屏蔽层一端经机箱外壳直接接地，另一端不接地，只要求有电场屏蔽作用。所有屏蔽保护接地推荐采用绑接方式接地网，而不宜采用星形方式接地。
当电站范围落雷、进行高压电器操作或电网发生接地短路故障等产生强电磁骚扰时，[3]和[4]两层屏蔽两端接地对骚扰源产生的干扰起到了反射和吸收的屏蔽作用，而不至于干扰芯线；[10]弱信号线的屏蔽层一端接地的作用是防止直流电源线在操作过程中产生干扰，起电场屏蔽作用只需要一端接地即可，两端接地会把干扰引入电缆芯线，会得不偿失。

Claims (3)

  1. (1)一种由芯线、绝缘层、屏蔽层(或增加铠装层)及护套构成的屏蔽控制电缆。其特征在于：屏蔽控制电缆采用纵向连续的管状屏蔽层；
  2. (2)根据权利要求1所述的屏蔽控制电缆，其特征在于：采用导磁率较高的材料和良导电材料构成多屏蔽层；
  3. (3)根据权利要求2所述的导磁率较高屏蔽层，其特征在于：采用皱纹钢带纵包而成。
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